計算機(jī)圖形學(xué)期末考試試卷

1、計算機(jī)圖形學(xué)期末考試試卷（C卷）得分、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）1.計算機(jī)圖形生成的基本單位是線段。2.構(gòu)成圖形的要素除了點(diǎn)、線、面、體等幾何要素外，還應(yīng)該包括灰度、色彩、線型、線寬等非幾何要素。3.在齊次坐標(biāo)系中，若用矩陣來表示各種運(yùn)算，則比例和旋轉(zhuǎn)變換是矩陣F乘法運(yùn)算,而平移變換是矩陣加法運(yùn)算。4.Z-Bufer消隱算法有利于硬件實現(xiàn)，并且不需要排序。5.二次Bezier曲線和二次B樣條曲線都通過控制多邊形的首末端點(diǎn)。6.一個向量的齊次坐標(biāo)的表示形式是唯一的。7.計算機(jī)圖形技術(shù)是隨著圖形硬件設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展起來的。8.Phong算法的計算量要比 Gouraud算法小得

2、多。9.將某二維圖形整體放大 2倍，其變換矩陣可寫為。10.圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)是為提高圖形軟件的易用性而提出的。得分二、填空題（本大題共10空，每空1分，共10分）1 .在多邊形填充過程中，常采用、-左閉右開 和一下閉上開 的原則對邊界像素進(jìn)行處理。2 . 基本幾何變換指平移 、 比例和 旃轉(zhuǎn)三種變換。3 .屏幕上最小的發(fā)光單元叫作 像素,它的多少叫做 分辨率。4 . ISO批準(zhǔn)的第一個圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)是GKS,進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，存在的事實上的圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)主要是OpenGL 和 Direct x 。5 .圖形的表示方法有兩種： 參數(shù)法 和點(diǎn)陣法。6 .多邊形的表示方法有頂點(diǎn)表示法 和 點(diǎn)陣表示法

3、兩種。7 .計算機(jī)三維模型的描述有線框模型、表面模型 和實體模型。8 .顏色包含3個要素：色調(diào)、 飽和度 和 亮度。得分三、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）1 .計算機(jī)圖形學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？2 .什么是齊次坐標(biāo)？齊次空間點(diǎn)P（又Y、W）對應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是什么?分辨率800 X 600要求可顯示3 .幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個光柵掃描系統(tǒng),顏色256種，請問幀緩存的容量需要多少字節(jié)?4 .什么是走樣？什么是反走樣 ？常用的反走樣技術(shù)有哪些?5 .簡單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計算時有哪兩種明暗處理技術(shù)得分1.5CM四、簡答題(本大題共3小題，每小題15分，共4

4、5分),1) XOY平面上特征多邊形頂點(diǎn)P1 (0,0), P2 (1,1) P3 (2,-1)確定一條二次 Bezier曲線C(t),te 0,1。a)求該曲線的起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。b)求 C(0)和 C(1)2)用編碼裁剪算法裁剪線段P1(0, 2), P2(3, 5),裁剪窗口左下角為(1,1),右上角為(4, 4),要求寫出：(a)線段端點(diǎn)白勺編碼。(b)裁剪后窗口內(nèi)直線的端點(diǎn)坐標(biāo)。3）寫出如下圖所示多變形的邊表和掃描線y=4的有效邊表。多邊形二、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共1 X2 V3X4，5 X6 x7 V8 x9 x10 X10分）得分得分二、填空題（本大題共10

5、空，每空1 左閉右開、下閉上開3像素、分辨率5參數(shù)法、點(diǎn)陣法7線框模型、表面模型、實體模型1分，共10分）2 平移、比例、旋轉(zhuǎn)4 GKS OpenGL、Direct X6 頂點(diǎn)表不法、點(diǎn)陣表不法8色調(diào)、飽和度、亮度1K三、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）1 1.計算機(jī)圖形研究的主要內(nèi)容是什么？解答：計算機(jī)圖形學(xué)主要研究如何在計算機(jī)中表示圖形，以及利用計算機(jī)進(jìn)行圖形的 計算、處理和顯示的相關(guān)原理和算法。2 .什么是齊次坐標(biāo)？齊次空間點(diǎn)P（X、Y、W）對應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是什么？解答： 齊次坐標(biāo)就是n維空間中的物體可用 n+1維坐標(biāo)空間來表示。齊次空間點(diǎn) P（X、Y、W）對應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)

6、是（X/W, Y/W）o3 .幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800 X 600要求可顯示顏色256種，請問幀緩存的容量需要多少字節(jié)？解答：幀緩存的容量與分辨率和顏色的位數(shù)有關(guān)。一個光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800 X 600要求可顯示顏色 256種，幀緩存的容量=800X 600X 8+8=48000葉節(jié)）。4 .什么是走樣？什么是反走樣 ？常用的反走樣技術(shù)有哪些？解答：用離散量表示連續(xù)量引起的失真現(xiàn)象稱為走樣。用于減少或消除這種失真現(xiàn)象的技術(shù)稱為反走樣。常用的反走樣技術(shù)主要由提高分辨率和改進(jìn)軟件算法。5 .簡單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計算時有哪兩種明暗處理技術(shù)？解

7、答：簡單光照模型的反射光由環(huán)境光、漫反射光和鏡面反射光組成。光照計算時有 Phong明暗處理技術(shù)和 Gouraud明暗處理技術(shù)。得分1.5CM *四、簡答題（本大題共3小題，每小題15分，共45分）1） XOY平面上特征多邊形頂點(diǎn) P1 （0,0）, P2 （1,1） P3 （2,-1）確定一條二次 Bezier曲線C（t）, te 0,1。a）求該曲線的起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。b）求 C （0）和 C（1）解答：由Pi、P2、P3點(diǎn)確定的Bezier曲線表達(dá)式是：P （t） = （1-t）2Pl + 2（1-t）tP2 + t2P3a）根據(jù)Bezier曲線的特點(diǎn)，曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別是首末兩個

8、控制點(diǎn)， 故該曲線的起點(diǎn)是（0,0）,終點(diǎn)是（2,-1）。當(dāng)t=1/2時，即為的曲線的中點(diǎn)。將t=1/2代入上述表達(dá)式，得到P （1/2） = 1+11+!2=14 02 1411/4該曲線的中點(diǎn)坐標(biāo)是（1,1/4）。b） C（t） = （2t-2） Pi -2心 + 2tP32C（0） = -2P1 -2P2 =2,2C （1） = -22 + 2F3 =42）用編碼裁剪算法裁剪線段P1（0, 2）, P2（3, 5）,裁剪窗口左下角為（1,1）,右上角為（4,4）,要求寫出：（a）線段端點(diǎn)白編碼。（b）裁剪后窗口內(nèi)直線的端點(diǎn)坐標(biāo)。解答：（a）線段端點(diǎn)P1的編碼為0001,端點(diǎn)P2的編碼為1000。（b）因為0001|1000不等于0,故裁剪不能簡取之，同時 0001&1000=0,裁剪結(jié)果也不能簡棄之。所以需要按左、右、下、上的順序求裁剪窗口與線段P1P2的交點(diǎn)。P1P2與窗口左邊界交點(diǎn) P3為（1,3）,丟棄線段P1P3,對線段P2P3進(jìn)行裁剪。端點(diǎn)P3的編碼為0000,同樣0000|1000不等于0,0000&1000=0 ,故需要求 P2P3 與窗口邊界的交點(diǎn)。根據(jù) P2和P3的編碼特點(diǎn)，P2與P3都在右邊界的左側(cè)，故 P2P3 與窗口右邊界沒有交點(diǎn)。P2P3與上邊界的交點(diǎn) P4為（2,4）,丟棄線段P4